浅析小型立式轴流泵站检修排水设计

浅析小型立式轴流泵站检修排水设计乐生耀　ｌ５５　【泵　站】　浅析小型立式轴流泵站检修排水设计　乐生耀　（天津市水利勘测设计院，天津３００２０４）　（摘要］　文章通过实例，从平原地区采用较多的立式轴流泵站检修内容入手，介绍泵站检修排水　设计。为小型泵站设计提供参考。　（关键词］　小型泵站；检修；排水　中图分类号：ＴＶ　２２２　文章标识码：Ｂ　文章编号：１００９—００８８（２０１５）０４—０１５５—０２　表１立式轴流泵主要检修内容　１　小型泵站检修排水工况分析　大中型轴流泵站一般采用检修闸门＋压力井盖＋　积水廊道的方式将检修排水和渗漏、润滑排水一同由　排水泵排出。这样设置操作简单，方便运用。但有时　由于水质较差，泥沙含量较多，容易在集水廊道入口处　发生淤塞，而集水廊道一般都设置在流道层末端，紧靠　泵站后墙，一旦淤塞，清通比较麻烦。　小型泵站设计标准低，经常采用临时排水设备进　行检修排水。水工部分的检修设计相应有所简化，有　的没有进水闸，有的取消了集水廊道，有的取消了压力　井盖，但取消、简化的前提是不能影响泵站检修，也不　能增加检修难度。　以下就什么样的检修情况和故障需要进行排水，　以及在检修时需要拆装机组的情况下，是否可以不设　置排水设施等问题，用检修主要内容及常见故障处理　情况表来说明。　表１、表２对是否拆装机组进行了分析，从表中可　（５）如果天然来水流量位于６００～１　０００　ｍ　／ｓ之　间时，所有闸门的开启度要控制在１．３　ｍ以内，同时各　个闸门之间的开启差要在０．６５　以内。　根据该水电站所在的洪水过程线来分析，来水流　量从４００　ｍ　／ｓ演变为１　０００　ｍ　／ｓ的时间相差５个ｈ　以上，而由１　０００　ｍ　／ｓ演变为ＰｌＯ％、Ｐ５％、Ｐ３．３３％洪　以看出：并不是所有的水泵检修工作或故障都需要拆　装机组，拆装机组确实能解决大部分问题，但由于技术　难度较高，需要控制高程、水平、同心、摆度、间隙等。　运行管理中，遇到故障优先考虑的还是其他途径解决，　实在解决不了才进行拆装。比方说，较为常见的诸如　杂物、淤泥引起的部分问题只需要进入流道层清除杂　物或淤积就能解决。对于这种需要进入流道层操作的　检修方式，就应当进行排水。　因此，小型泵站设计均应考虑流道层排水的措施，　下面通过一个设计实例来具体说明。　４　结论　经过以上分析可以得出，在对水电站闸坝闸门改　造设计时要注重闸坝消力池的尺寸控制、二台机运转　峰流量的时间相差都在ｌ７个ｈ以上，另外该水电站所　在干流沿岸上有专门的洪水侧报系统，洪峰从上游的　发电站传播到下游的时间需要ｌ６个ｈ，所以上文分析　的闸门调度方式可以正常运行。　经过多次优化设计，该发电站闸门启闭机通过选用　１５台固定式启闭机，发现比原来４台移动式启闭机更加　的正常运用等方面，控制消力池的尺寸时要考虑到消　力墩装置的影响，对消力池的具体深度、长度等方面进　行重新设计；选择启闭机之前，要优先考虑固定式启闭　机和移动启闭机，保证整个工程使用的启闭机既能提　高工作效率，又能达到经济实惠的目的。　（编校：郭宝丽）　收稿日期：２０１５—０８—１１　经济实惠，而且工作效率比较高，这样的设计会使闸坝闸　门调度更灵活有效，发电效率比先前也有很大提升。　作者简介：徐会清（１９８２一），工程师，主要从事水利水电工　程工作。　１５６　内蒙古水利　２０１５年第４期（总第１５８期）　表２立式轴流泵常见故障原因及消除方法　故障　原因　处理方法　是磊　装　橡胶轴承磨损，泵轴弯曲　调换橡胶轴承，校正泵轴　拆装　叶片外缘与泵壳有摩擦　检查叶片磨损程度，重新调整安装　拆装　振动和　水泵叶片绕有杂物　清除杂物　视需要　并　叶Ｏｒａｌ＂缘与泵壳有摩擦　检查并调整转子部件的垂直度　拆装　泵轴弯曲或泵轴与传动轴不同心　校正泵轴，调整同心度　拆装　进水流态不稳定，产生旋涡及气蚀　改善进水条件、调节运行工况　视需要　叶轮旋转方向不对，　调整水泵的旋转方向，　…　水泵不　叶片装反或水泵转速太低　调正叶片的安装位置或增加水泵转速　。轵　出水或　叶片绕有大量杂物　清除杂物　视需要　水量　不足　水泵进口被淤泥堵塞　排水清淤　不拆装　叶片外缘磨损或叶片部分击碎　修补或更换叶片　拆装　２小型泵站检修排水设计实例　天津地区某排水泵站，设计流量为２　ｉｎ　／ｓ，干室　型，采用２台６００ＺＬＢ一１２５立式轴流泵，泵站紧邻渠　道，侧向进水，在泵站进口渠道两侧各护砌１０　ｉｎ宽，作　为进水前池，前池无进水闸。　因流量较小，设计人员认为小型轴流泵结构简单，　重量较轻，检修周期长，检修时可先关闭工作闸门，通　过泵房内电动单梁起重机吊起水泵进行检修。因此，　未设置集水廊道和压力井盖，仅在流道层进口设置了　工作闸门，见图１。　图１　小型泵站检修排水设计一　图２小型泵站检修排水设计二　根据前面的分析，这样设计显然有问题。前池未　设闸门，如果泵站工作闸门不关闭，在渠道的补充下，　无论怎样排水，除非将渠道排空，否则前池及流道层将　总是满水状态。当工作闸门关闭时，流道层内形成了　封闭空间，只有将水泵拆除方能进行流道层的排水作　业，然后才能进入流道层。这样设计，一旦需要进入流　道层检修，要不得在渠道打围堰排水，要不得把水泵机　组进行拆装。围堰的工程量大，需要大型机械；拆装的　技术难度大，需要专业技术人员。如果是大修，还值得　动用大型机械和专业人员；如果是小故障，则显浪费。　因此，在后续设计中进行了修改，提出了两个方　案：一是在水泵层恢复压力井盖，需要进入流道层时可　关闭工作闸门，打开压力井盖利用临时排水设备排出　流道层的水，然后进人检修。二是将工作闸门向渠道　侧平移，增加闸门胸墙，在胸墙后和流道层进口之问留　出进人通道。需要检修时，关闭工作闸门，利用该通道　采用临时排水设备，将水排净，从通道中进人检修。经　比选，最终采用了方案二，见图２。　３小型泵站检修排水常规方案　平原区的小型泵站检修排水设计，对于设有前池　进水闸的泵站，检修时可以将进水闸关闭，利用主泵拉　低进水池水位，最后采用临时排水设备抽排进水池余　水，从而进人流道层检修。这样设计可以不设检修闸　门，缩短墩墙长度，但检修时所有水泵都不能使用，保　证率低。如果要求单泵检修，可在墩墙增加检修闸门。　对于没有前池的泵站，一般在墩墙设一套检修闸　门，闸门与泵房间留出进人流道层的通道，需要检修　时，放下检修闸门即可实现单泵检修。这样设计保证　率高，可实现单泵检修，但泵房墩墙较长。实例中介绍　的就属于没有前池的情况，其中设计的多套工作闸门　也可换成一套检修闸门，在墩顶增设排架柱和电葫芦，　来实现单泵检修。　在设计中还应具体情况具体分析。如何确定检修　方案，是否设置压力井盖，是否设集水廊道等问题还需　要进行经济技术比较并与业主沟通。　４结语　检修排水在泵站设计中不可或缺。在类似这些容　易忽视的地方，设计人员一定要把各方面设计内容及　相关性了解清楚，反复考量能否达到工程设计的各部　分功能，并要与管理单位进行充分沟通交流，才能做出　合理的设计方案。　（编校：王宇霞）　收稿日期：２０１５—０８—２０　作者简介：乐生耀，现从事水利勘测设计工作。